KARAKTERISASI GENERASI M-1 PADI (Oryza sativa L.) MSP-04

DAN MSP-13 HASIL RADIASI SINAR GAMMA 100 Gy

SKRIPSI

Untuk Memenuhi Persyaratan

Memperoleh Gelar Sarjana

NUR KHOLIS

NIM. 201510200311057

FAKULTAS PERTANIAN-PETERNAKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

TAHUN 2019

ii

iii

iv

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Segala puji hanya milik Allah SWT, karena atas rahmat dan ridho-Nya

penulis dapat menyelesaikan karya tulis ilmiah (skripsi) ini tepat waktu. Karya

Tulis Ilmiah ini penulis mempersembahkan kepada:

1. Ibunda Tukinem, ayahanda Saman dan keluarga besar atas do’a, dukungan

dan bimbingan yang luar biasa kepada penulis hingga menyelesaikan

pendidikan program sarjana.

2. Himpunan pelajar mahasiswa Gorontalo cabang Malang atas dukungan dan

kontribusinya selama merantau di Malang.

3. Keluarga Himpunan Mahasiwa Islam komisariat pertanian Universitas

Muhammadiyah Malang dan Himpunan mahasiswa jurusan Agroteknologi

yang telah berjuang bersama dalam berproses.

4. Keluarga besar Laboratorium Agronomi atas kesempatan dalam

mendedikasikan diri kepada Universitas Muhammadiyah Malang.

5. Team penelitian: Adi saputra, Yova anggayana, Hanif Ramadhana, Widya

Ayu Ningrum dan teman-teman lain yang tergabung dalam kelompok

penelitian padi MSP atas kontribusi dan kerjasama selama proses penelitian.

6. Keluarga besar mahasiswa Agroteknologi 2015 B atas kesempatan berharga

bisa mengenal dan menjalin silahturahmi selama menempuh pendidikan.

Mahasiswa Jurusan Agronomi UMM, atas sambutan yang baik kepada penulis di

awal perkuliahan hingga masa-masa menyelesaikan studi.

vi

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirabbil’alamin, puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT,

sholawat serta salam kepada Nabi Muhammad SAW sehingga penulis dapat

menyelesaikan karya ilmiah (skripsi) yang berjudul “KARAKTERISASI

GENERASI M-1 PADI (Oryza sativa L.) MSP-04 DAN MSP-13 HASIL

RADIASI SINAR GAMMA 100 Gy” ini.

Penulis menyadari bahwa selama kegiatan penelitian dan penyusunan

skripsi ini ditemukan berbagai kendala, namun atas bantuan berbagai pihak maka

skripsi ini dapat diselesaikan. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih

kepada:

1. Dr. Ir. Agus Zainudin, MP selaku dosen pembimbing utama

2. Dr. Ir. Erny Ishartati , MP selaku dosen pembimbing pendamping

3. Surono Danu selaku pemulia benih padi MSP-13

4. Wijaya Murti Indriatama, SP. M.Si. dan para teknisi di BATAN-Jakarta yang

memfasilitasi proses irradiasi.

5. Kepala dan staf Laboratorium Agronomi Universitas Muhammadiyah Malang

yang menyediakan fasilitas untuk pengamatan hasil panen.

6. Dosen di jurusan Agroteknologi Universitas Muhammadiyah Malang atas

dedikasinya selama kuliah.

Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan

semua pihak agar dapat digunakan sebagaimana mestinya.

vii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN PERSEMBAHAN................................................................................... iv

KATA PENGANTAR .................................................................................................. v

DAFTAR TABEL ...................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................... ix

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................. x

ABSTRAK ................................................................................................................... xi

ABSTRACT .................................................................................................................. xii

I. PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang..................................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................... 3

1.3 Tujuan .................................................................................................................. 4

1.4 Hipotesis .............................................................................................................. 4

II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................................... 5

2.1 Tanaman Padi ...................................................................................................... 5

2.2 Padi MSP-04 dan MSP-13................................................................................... 6

2.3. Mutasi ................................................................................................................. 7

2.3.1. Radiasi Sinar Gamma ...................................................................................... 9

2.3.2 Penerapan Radiasi Gamma Pada Tanaman Padi ............................................ 10

2.4. Karakter Vegetatif dan generatif Hasil Mutasi radiasi .................................... 11

III. METODE PENELITIAN ...................................................................................... 13

3.1 Waktu dan Tempat ............................................................................................ 13

3.2 Alat Dan Bahan ................................................................................................. 13

3.3 Rancangan Penelitian ........................................................................................ 13

3.3.1. Denah Percobaan ........................................................................................... 14

3.4 Pelaksanaan Penelitian ...................................................................................... 14

3.4.1. Radiasi Benih ............................................................................................... 14

3.4.2. Budidaya dilapang ........................................................................................ 15

3.4.3 Pemeliharaan ................................................................................................. 17

3.4.4 Pemanenan..................................................................................................... 18

viii

3.4.5. Pengeringan ................................................................................................ 18

3.5 Variabel Pengamatan ......................................................................................... 18

3.5.1. Karakter Vegetatif Kuantitatif Meliputi: ...................................................... 18

3.5.2. Karakter Vegetatif Kualitatif Meliputi: ........................................................ 19

3.5.3. Karakter Generatif Kuantitatif ...................................................................... 21

3.5.4. Karakter Generatif Kualitatif ........................................................................ 23

3.6 Analisis Data ..................................................................................................... 26

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................................. 27

4.1. Hasil ................................................................................................................ 27

4.1.1. Karakter Vegetatif Galur MSP-04 dan M-1 MSP-13. .................................. 27

4.1.2. Karakter Generatif Dan Produksi Pada Beberapa Tanaman Padi Mutan

M-1 MSP-04 dan MSP-13 ............................................................................ 42

4.1.3. Analisis Cluster Kerakter Vegetatif Pada Beberapa Tanaman Padi Mutan

M-1 MSP-04 dan MSP-13 ............................................................................ 70

4.1.4. Analisis Cluster Kerakter generatif Dan Produksi Galur MSP-04 dan

MSP-13 Generasi M-1 ................................................................................. 74

4.1.5. Analisis Kolerasi ........................................................................................... 80

4.2. Pembahasan ..................................................................................................... 85

4.2.1. Karakter Vegetatif Galur MSP-04 dan M-1 MSP-13. .................................. 85

4.2.2. Karakter Generatif Dan Produksi Galur MSP-04 dan M-1 MSP-13 ............ 87

4.2.3. Analisis klaster tanaman padi MSP-04 dan M-1 MSP-13 ............................ 92

4.2.4. Analisis kolerasi M-1 MSP-04 Dan MSP-13................................................ 93

V. KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................................. 96

5.1. Kesimpulan ....................................................................................................... 96

5.2. Saran ................................................................................................................. 97

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 98

LAMPIRAN .............................................................................................................. 103

SURAT PERNYATAAN.......................................................................................... 103

RIWAYAT HIDUP ................................................................................................... 104

ix

DAFTAR TABEL

No Tabel Hal

1 Laju dosis radiasi gamma pada tanaman serealia menggunakan Irradiator

gamma cell co-60 upgraded.........................................................................

15

2 Karakter vegetatif kuantitatif beberapa genotipe tanaman padi mutan M-1

MSP-04..........................................................................................................

27

3 Karakter vegetatif kuantitatif beberapa genotipe tanaman padi mutan M-1

MSP-13..........................................................................................................

31

4 Karakter vegetatif kualitatif beberapa genotipe tanaman padi mutan M-1

MSP-04........................................................................................................

34 5 Karakter vegetatif kualitatif beberapa genotipe tanaman padi mutan M-1

MSP-13.......................................................................................................

37

6 Karakter generatif kuantitatif pada beberapa tanaman padi mutan M-1

MSP-04......................................................................................................

43

7 Karakter generatif kuantitatif pada beberapa tanaman padi mutan M-1

MSP-13.......................................................................................................

47

8 Karakter produksi kuantitatif pada beberapa tanaman padi mutan M-1

MSP-04.....................................................................................................

51

9 Karakter produksi kuantitatif pada beberapa tanaman padi mutan M-1

MSP-13......................................................................................................

55

10 Karakter generatif kualitatif pada beberapa tanaman padi mutan M-1

MSP-04.......................................................................................................

59

11 Karakter generatif kualitatif pada beberapa tanaman padi mutan M-1

MSP-13..........................................................................................................

64

12 Analisis korelasi M-1 MSP-04...................................................................... 80

13 Analisis kolerasi M-1 MSP-13..................................................................... 83

x

DAFTAR GAMBAR

No Gambar Hal

1. Denah percobaan.................................................................................... 14

2. Sudut daun bendera............................................................................... 21

3. Sudut batang.......................................................................................... 22

4. Tipe keluarnya malai............................................................................. 23

5. Tipe malai ............................................................................................. 24

6. Helai daun, Permukaan daun, Lidah dun dan Telinga daun.................. 41

7 Munculnya bunga awal dan bunga akhir.............................................. 47

8 Sudut daun bendera................................................................................ 51

9 Panjang malai......................................................................................... 55

10 Tipe keluarnya malai............................................................................. 69

11 Tipe malai.............................................................................................. 69

12 Warna buku batang............................................................................... 70

13 Dendogram berdasarkan karakter vegetatif M-1 MSP-04.................... 71

14 Dendogram berdasarkan karakter vegetatif M-1 MSP-13.................... 73

15 Dendogram berdasarkan karakter generatif dan produksi M-1 MSP-04 75

16 Dendogram berdasarkan karakter generatif dan produksi M-1 MSP-13 78

xi

DAFTAR LAMPIRAN

No Lampiran Hal

2 Riwalayat hidup................................................................................... 103

3 Surat pernyataan keikutsertaan penelitian............................................ 104

4 Persiapan benih hingga panen.............................................................. 105

5 Karakter vegetatif M-1 MSP-04 dan MSP-13 radiasi 100 Gy ............ 106

6 Karakter generatif M-1 MSP-04 dan MSP-13 radiasi 100 Gy............. 110

7 Karakter malai M-1 MSP-04 dan MSP-13 radiasi 100 Gy.................. 112

98

DAFTAR PUSTAKA

Anggraito, Y. U. dan K. P. Krispinus. 2015. Perubahan Karakter Kuantitatif

Mucuna Pruriens Generasi M-1 Paska Irradiasi Sinar Gamma Co-60.

Jurnal Sainteknol. Vol. 13 No. 1 Hal. 79-86.

Abdullah, B. 2018. Potensi Padi Liar Sebagai Sumber Genetik Dalam Pemuliaan.

Iptek Tanaman Pangan. Pemulia Tanaman pada Balai Besar Penelitian

Tanaman Padi, Sukamandi, Jawa Barat.

Burghate, S.K., M.N. Mishra, N.J Chikhale, A.M. Mahalle dan V. J. Dhole. 2013.

Impact of mutagens it’s efficiency and effectiveness in groundnut (Arachis

hypogaea L.). Journal of Agricultural Science. Vol. 3 No. 7 Hal. 284-288.

Cha-um S, M Ashraf and C Kirdmanee. 2010. Screening Upland Rice (Oryza

sativa L. sp. indica) Genotypes For Salt Tolerance Using Multivariate

Cluster Analysis. African Journal of BiotechnoloGy. Vol. 9 No. 30 Hal.

4731-4740

Donggulo., V. Iskandar, dan Usman, M. 2017. Pertumbuhan dan Hasil Tanaman

Padi (Oryza Sativa L.) Pada Berbagai Pola Jajar Legowo dan Jarak Tanam.

Jurnal Agroland. Vol. 24 No.1 Hal. 27-35.

Degwy I.S.E., 2013. Mutation Induced Genetic Variability in Rice (Oryza sativa

L.). International Journal of Agriculture and Crop Science. Vol. 5 No.23

Hal. 2789-2794.

Dwipa, I. Suliansyah, I. dan Sari, D. A. 2018. Studi Seleksi Mutan Berumur

Genjah Padi Beras Merah Lokal Sumatera Barat Pada Tahap M2.

Prosiding Perhimpunan Ilmu Pemuliaan Indonesia (PERIPI) Komda

Sumatera Barat.

Dere, S., dan Yildirim, M. B. 2006. Inheritance of Grain Yield per Plant, Flag

Leaf Width, and Length in an 8 x 8 Diallel Cross Population of Bread

Wheat (Triticum aestivum L.). Turk J Agric For Vol. 30 Hal. 339-345.

Efendi, Halimursyadah, dan Simajuntak, H. R. 2012. Respon Pertumbuhan dan

Produksi Plasma Nutfah Padi Lokal Aceh Terhadap Sistem Budidaya

Aerob. Jurnal Agrista. Vol. 16 No. 3 Hal. 144-121.

Farisa, D. 2015. Pengujian Potensi Dosis Radiasi Sinar Gamma Terhadap

Terjadinya Mutan Padi (Oryza sativa L.) Varietas Lokal Mentik Susu dan

Umbul. Tesis. Universitas Sebelas Maret. Semarang.

99

Figiarto, R., Gavani, S. L., dan Djaeni, M. 2012. Peningkatan Kualitas Gabah

Dengan Pengeringan Dengan Zeolit Pada Unggun Terfluidasi. Jurnal

Teknik Kimia Industri. Vol. 1 No. 1 Hal. 206-212.

Govindaraj, M., Masilamani, P., Alex, V., and Bhaskaran, M. 2017. Effect Of

Physical Seed Treatment On Yield And Quality Of Crops: A review.

Journal ARCC. Vol. 38 No. 1 Hal. 1-4.

Human, S. 2013. Riset dan Pengembangan Sorgum dan Gandum Untuk

Ketahanan Pangan. Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi Nasional

(BATAN). Jakarta.

Ramadhana, H. 2018. Respon Pertumbuhan Fase Vegetatif dan generatif Padi

(Oryza sativa L.) Galur MSP 4 Generasi M-1 Akibat Berbagai Dosis

Radiasi Gamma. Universitas Muhammadiyah Malang. Malang.

Harahap, Z., Siregar, H., and Siwi, B.H. 1972. Breeding rice varieties for

Indonesia. p. 141–146. In Rice Breeding. IRRI, Philippines.

Hao, Xian-bin., Ma Xiu-fang., Hu, Pei-song., Zhang, Zhong-xu, Sui, Guo-min.,

Hua, Ze-tian. 2010. Relationship between plant type and grain quality of

japonica hybrid rice in Northern China. Rice Science No. 17 Hal. 43-50.

Ikhwani. 2014. Teknologi Budidaya Varietas Ungul Baru Padi Sawah Pada Dua

Musim Tanam. Puslitbang Tanaman Pangan. Jurnal Informatika Pertanian.

Vol. 23 No. 1 Hal. 19-28.

IAEA. 2009. Induced Mutation in Tropical Fruit Trees. IAEA-TECDOC-1615.

Plant Breeding and Genetics Section. International Atomic EnerGy

Agencmy. Vienna. Austria.

IRRI- International Rice Research Institute. 1998. Stantar Evaluation System For

Rice. Lon Banos. Philipin.

Kovacs, E,. and Keresztes A. 2002. Effect Of Gamma And UV B/C Radiation On

Plant Cell. Journal Micron. Vol. 33 Hal. 199‑210.

Kristianto N. 2017. Keragaman Genetik 24 Varietas Padi Sawah Dan Padi Gogo

Indonesia Berdasakan Marka SSR Balai Besar Penelitian Dan

Pengembangan Bioteknologi Dan Sumberdaya Genetik. Vol 4 No 1 Hal 5-

10.

Kementrian Pertanian. 2015. Produksi, Luas Panen, Dan Produktivitas Padi

Indonesia 2011-2015. Kementrian Pertanian Sub Sektor Tanaman Pangan

http://www.pertanian.go.id/ap_pages/mod/datap di akses 24 Oktober 2018.

Masruroh, F. Samanhudi, Sulanjari, dan Yunus, A. 2015. Penggunaan Radiasi

Sinar Gamma Untuk Perbaikan Daya Hasil dan Umur Padi (Oryza sativa

http://www.pertanian.go.id/ap_pages/mod/datap

100

L.) Varietas Ciherang dan Cempo Ireng. Jurnal El-Vivo. Vol 3 No. 2 Hal.

34-40.

Mugiono, Harsanti, L. dan Dewi,A.K (2009). Perbaikan padi varietas Cisantana

dengan mutasi induksi. J.Ilmiah AI & R., 5 (2), 194 — 210.

Mahardika, A.P., Ahmad Y., dan Nandariyah. 2016. Keragaan Padi Rojolele

Generasi M-1 Iradiasi Sinar Gamma. Jurnal Agro Res. Vol 5. No 2: 1-7.

Meliala,S., H., J. Basuki, N. dan Seogianto, A. 2016.pengaruh iradiasi sinar

gamma terhadap perubahan fenotipik tanaman padi gogo (Oryza sativa

L.). Vol. 4 No. 7, Oktober 2016: 585-594 ISSN: 2527-8452.

Nur, A dan Syahruddin, K. 2015. Aplikasi Teknologi Mutasi Dalam Pembentukan

Varietas Gandum Tropis. Balai Penelitian Tanaman Serealia. 185-202.

Prabhandaru, I dan Saputro, T. B. 2017. Respon Perkecambahan Benih Padi

(Oryza sativa L.) Varietas Lokal Si Gadis Hasil Iradiasi Sinar Gamma.

Jurnal Sains dan Seni Vol. 6 No. 2 No. E48-E52.

Riyanto A, Widiatmoko T, dan Hartanto B. 2012. Korelasi antar komponen hasil

dan hasil pada padi genotip F5 keturunan persilangan G39 X Ciherang.

Prosiding Seminar Nasional”Pengembangan sumber daya pedesaan dan

kearifan lokal berkelanjutan” Purwokerto 27-28 November 2012.

Rachmawati RY, Kuswanto, dan Purnamaningsih SL. 2014. Uji keseragaman dan

analisis sidik lintas antara karakter agronomis dengan hasil pada tujuh

genotip padi hibrida Japonica. Jurnal Produksi Tanaman. Vol. 2 No. 4 Hal.

292-300.

Regazzoni O., Yogi, S., dan Agus, S. 2013. Sistem Irigasi Berselang (Intermittent

Irrigation) Pada Budidaya Padi (Oryza sativa L.) Varietas Inpari-13

Dalam Pola Sri (System Of Rice Intensification). Jurnal Produksi

Tanaman. Vol. 1 No.2 Hal. 42-51.

Safriany, E.. 2018. Korelasi Pertumbukan Kompenen Pertumbuhan Dan Hasil

Pada Pertanian Terpadu Padi-Azola. Jurnal lahan Suboptimal. Vol.7 No. 1

Hal 56-65.

Saputra, A. 2015. Efek Beberapa Dosis Radiasi Gamma Terhadap Keragaan Galur

Padi M-1 MSP-13. Universitas Muhammadiyah Malang. Malang.

Safitri H, Purwanto BS, Dewi IS, dan Abdullah B. 2011. Korelasi dan sidik lintas

karakter fenotifikgalur-galur padi haploid ganda hasil kultur antera. Jurnal

Widyariset Vol. 14 Hal 2. 295-302.

101

Suoriyandi A, Kristamini 2015. Karakterisasi dua puluh padi (Oryza sativa.L.)

lokal di daerah istimewa Yogyakarta. Vegatalika Vol 4 No 3 Hal 29-41.

Sembiring, J. Basuki, N dan Soegiyanto, A. 2016. Pengaruh Iradiasi Sinar Gamma

Terhadap Perubahan Fenotipik Tanaman Padi Gogo (Oryza sativa L.).

Jurnal Produksi Tanaman. Vol. 4 No. 7 Hal. 585-594.

Sobrizal, Sutisna, Sanjaya, dan M.Carkumdan. 2004. Mutan Padi Pendek Hasil

Iradiasi Sinar Gamma 0, 2 kGy Pada Varietas Atomita 4. Puslitbang

Teknologi Isotop dan Radiasi, BATAN. Risasah Seminar Ilmiah Penelitian

dan Pengembangan Aplikasi lsotop dan Radiasi.

Soedjono, S. 2003. Aplikasi Mutasi Induksi dan Variasi Somaklonal Dalam

Pemuliaan Tanaman. Jurnal Litbang Pertanian. Vol. 22 No.2 Hal. 70-78.

Situmeang, H.D. 2013. Peran Plasma Nutfah sebagai Sumber Daya Genetik dalam

Mendukung Program Pemuliaan Tanaman. Makalah Publikasi Hasil

Penelitian BBPPTP (Balai Besar Perbeihan dan Proteksi Tanaman

Perkebunan). Medan.

Suryanugraha, W. A, Supriatna, dan Kristamtini. 2017. Keragaan Sepuluh

Kultivar Padi Lokal (Oryza sativa L.) Daerah Istimewa YoGyakarta.

Jurnal Vegetalika Vol. 6 No.4 Hal. 55-70.

Simarmata, M. 2010. Deskripsi Morfologi Kultivar Padi Gogo di Bengkulu.

Jurnal Akta Agrosia Vol. 13 No.1 Hal. 8-15.

Tiur, S.S, Ida, H.S. 2003. Panduan Sistem Karakterisasi Dan Evaluasi Tanaman

Padi. Departemen Pertanian Badan Penelitian Dan Pengembangan

Pertanian Komisi Nasional Platsma Nutfah. Bogor.

Utama, M.H. 2015. Budidaya Padi Pada Lahan Marginal. ANDI. YoGyakarta.

USDA. 2018. United States Departement Of Agricuture. United State Of America.

https://plants.usda.gov/core/profile?symbol=ORSA (diakses pada tanggal,

26 Maret 2018).

Wahdah, R. dan B.F. Langai. 2009. Preferensi petani terhadap varietas padi lokal

di area pasang surut Kabupaten Tanah Laut dan Kabupaten Barito Kuala.

Media Sains 2(1):114-120.

Warman, B., Sobrizal, Irfan, S., Etti, S., dan Auzar S. 2015. Perbaikan Genetik

Kultivar Padi Beras Hitam Lokal Sumatera Barat Melalui Mutasi Induksi.

Jurnal Aplikasi Isotope Radiasi. Vol. 11 Hal. 2 No.125-136.

Wahdah, R. dan B.F. Langai. 2013. Seleksi awal varietas padi lokal di lahan rawa

pasang surut Kabupaten Barito Kuala dan Tanah Laut Kalimantan Selatan

sebagai bahan mutasi. Agroscientiae 18(1):44-50.

102

Widayah, Y. 2006. Keragaman Morfologi Beberapa Familia Zingiberaceae

(Zingiber, Curcuma dan Kaempferia) di Beberapa Wilayah Jawa Tengah.

Skripsi S1 Fakultas Pertanian UNS. Surakarta

Yunus A., Hartati, S., dan Raden, D. K. B. 2017. Performance Of Mentik Wangi

Rice Generation M-1 From The Results Of Gamma Ray Irradiation.

Journal Agrosince. Vol. 19 No.1 Hal.6-14.

Yamin, M. 2005. Seleksi Beberapa Varietas Padi Untuk Kuat Batang Dan

Ketahanan Rebah. Jurnal Ilmu Pertanian. Vol. 12 No.1 Hal 32-42.

Yahumri, A.D dan Y. Afrizon. 2015. Keragaan Pertumbuhan Dan Hasil Tiga

Varietas Unggul Baru Pada Sawah Si Kabupaten Seluma. Balai Pengkajian

Teknologi Pertanian (BPTP) Bengkulu Vol 1no 5. Hal 1217-1221.

103

104

105

106

107